Guide Eurocode 3 : L’excentricité dans les assemblages de bracons

Le bracon est une barre de renfort très utile pour stabiliser une structure face aux forces horizontales (vent, séisme) et réduire la portée des poutres. Si ces barres travaillent principalement en traction-compression, la géométrie réelle de leurs attaches introduit souvent des sollicitations secondaires. L’excentricité des goussets (même un décalage de quelques millimètres) peut impacter significativement la stabilité de la structure.

Qu’est-ce que l’excentricité d’assemblage?

Un assemblage courant de bracon tubulaire se compose d’une platine d’about soudée à l’extrémité du tube, sur laquelle est fixé un gousset perpendiculaire. Ce gousset vient ensuite se plaquer contre un second gousset, solidaire de la structure principale (poteau ou traverse). La liaison est finalisée par boulonnage, créant une articulation.

Ces deux plaques d’acier se recouvrent sur deux plans différents. L’effort ne passe donc pas par l’axe neutre du bracon, mais par le plan de contact entre les goussets. On définit l’excentricité e par la distance entre les centres de gravité des deux goussets :

Où t_g,i représente l’épaisseur de chaque gousset.

La naissance d’un moment parasite

Même si l’assemblage est modélisé comme une articulation parfaite dans un logiciel de calcul global, la réalité physique est différente. Le décalage e entre l’axe du bracon dans lequel transite l’effort F et l’axe du gousset fixé sur la pièce principale génère un moment de flexion, généralement noté M_z :

Ce moment est dit « parasite » car il naît de l’effort normal et s’y ajoute. Contrairement au moment de flexion variable dû au poids propre de la barre, ce moment est constant sur toute la longueur de la barre.

Vérification selon l’Eurocode 3

Ignorer ce phénomène revient à surestimer la solidité de votre structure. Selon la norme EN 1993-1-1, le calcul d’un bracon doit combiner plusieurs sollicitations pour éviter tout risque de flambement (pliage accidentel) :

1. L’effort axial (N) : Traction ou compression issue de l’analyse globale.
2. La flexion My : Généralement due au poids propre de la barre.
3. La flexion Mz : Résultant de l’excentrement de l’attache.

L’équation de sommation linéaire simplifiée* s’écrit :

$$\frac{N_{Ed}}{N_{Rd}} + \frac{M_{y,Ed}}{M_{y,Rd}} + \frac{M_{z,Ed}}{M_{z,Rd}} \leq 1,0$$

_{* l’équation doiit être adaptée pour tenir compte des interactions et des phénomènes d’instabilité.}

L’ajout du terme M_z réduit la capacité de réserve du profilé et peut, dans certains cas, conduire à un dépassement du taux de travail, notamment pour les tubes élancés sensibles au flambement.

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Ce phénomène d’excentricité est souvent omis par les bureaux d’études car il impose une difficulté méthodologique : l’excentricité ne peut être connue qu’une fois l’assemblage défini, ce qui nécessite souvent de réinjecter manuellement ce moment parasite dans une seconde itération de calcul de la barre.

C’est, entre autres, pour simplifier ce processus que nous avons développé le logiciel Ombrières PV. Notre outil intègre nativement la géométrie des attaches de bracons. Dès que vos épaisseurs de goussets sont définies, le logiciel calcule l’excentricité réelle et ajuste automatiquement les vérifications de stabilité selon l’Eurocode 3. Vous obtenez ainsi un dimensionnement précis, conforme et optimisé, sans risque d’oubli des moments parasites.